DE830079C

DE830079C - Device for influencing the magnetic circuit of direct current arc welding generators of the transverse field type

Info

Publication number: DE830079C
Application number: DEH2703A
Authority: DE
Inventors: Dipl-Ing Theodor Kasprowicz
Original assignee: HIMMELWERK AG
Current assignee: HIMMELWERK AG
Priority date: 1950-05-09
Filing date: 1950-05-09
Publication date: 1952-01-31

Description

Einrichtung zur Beeinflussung des magnetischen Kreises von Gleichstrom-LichtbogenschweiBgeneratoren der Querfeldbauart Für die Herstellung der in der Größe und Stärke verschiedenen chweißnähte sind bei Lichtbogenschweißung bekanntlich verschieden große Schweißstromstärken erforderlich, wodurch naturgemäß am Schweißgenerator eine veränderliche Stromabgabe bedingt wird. Bekannt ist die Regelung der Schweißstromstärke von Gleichstrom-Querfeld-Hauptstrom-Schweißgeneratoren durch Eingriff in den Hilfslriirstenstromkreis zur Beeinflussung des Querfeldes. Da hierbei zur Ilerabsetzung des Schweißstromes das Querfeld geschwächt wird, tritt auch eine 17rniedrigung der Leerlaufspannung ein, so daß diese Regelart den Nachteil hat, nur bis zu einer gewissen Grenze ausgenutzt werden zu können, wenn die Zündung des Lichtbogens nicht verschlechtert werden soll.Device for influencing the magnetic circuit of direct current arc welding generators the cross-country type For the production of different sizes and strengths In arc welding, weld seams are known to have different welding current strengths required, which naturally results in a variable current output at the welding generator is conditioned. The regulation of the welding current intensity of direct current cross-field main current welding generators is known by intervening in the auxiliary belt circuit to influence the transverse field. Since the transverse field is weakened in order to reduce the welding current, occurs also a lowering of the open circuit voltage, so that this type of control has the disadvantage has to be used only up to a certain limit when the ignition of the arc should not be worsened.

1?benso ist bekannt, zur Regelung der Schweißstromstärke von Gleichstrom-Querfeld-Hauptstrom-Schweißgeneratoren magnetische Nebenschlüsse über die Polspitzen zu dem Kraftlinienpfad des Ankerfeldes zu legen, um hierdurch den magnetischen Widerstand des Ankers und damit die Stärke des Ankergegenfeldes zu ändern, so daß beispielsweise durch Verringerung des magnetischen Widerstandes im Anker das Ankergegenfeld anwächst, was bei einem konstanten Hauptfeld eine .Herabsetzung des Schweißstromes bedeutet. Da jedoch auch hierbei das Querfeld beeinflußt wird, so findet auch hier eine Änderung der Leerlaufspannung statt.1? Benso is known for regulating the welding current strength of direct current cross-field main current welding generators magnetic shunts across the pole tips to the force line path of the armature field to put in order to thereby reduce the magnetic resistance of the armature and thus the strength to change the armature opposing field, so that, for example, by reducing the magnetic Resistance in the armature the armature opposing field increases, which with a constant main field means a reduction in the welding current. But here too the cross-field is influenced, there is also a change in the open-circuit voltage here.

Weiterhin ist bekannt, zur Regelung der Schweißstromstärke von Querfeld-Hauptstrom-Schweißgeneratoren das Primärfeld durch Einschaltung magnetischer Widerstände in seiner Einwirkung auf den Anker zu schwächen, wodurch das Ankergegenfeld gegenüber dem Primärfeld an Wirksamkeit gewinnt, was gleichfalls eine Verringerung des Schweißstromes zur Folge hat.It is also known to regulate the welding current strength of cross-field main current welding generators the primary field through the inclusion of magnetic resistances in its action to weaken the anchor, making the anchor opposing field compared to the primary field gains in effectiveness, which also leads to a reduction in the welding current Consequence.

Die Schwächung des Einflusses des Primärfeldes auf den Anker soll nach dem Erfindungsgegenstand in der Weise erfolgen, daß man dem Primärfeld die Möglichkeit gibt, über einen magnetischen Nebenschluß dem Anker auszuweichen. Die Folge ist dieselbe, wie bei der schon erwähnten Einschaltung eines magnetischen Widerstandes in dieses Feld; das Primärfeld verliert relativ zum Ankergegenfeld an Einfluß, d. h. der Schweißstrom wird kleiner. Die magnetische Leitfähigkeit des Nebenschlußpfades läßt sich dadurch verändern, daß man in diesen einen oder mehrere veränderliche Luftspalte einbringt. Durch Verkleinern dieser Luftspalte vergrößert man die Leitfähigkeit des magnetischen Nebenschlusses, was ein erhöhtes Abdrängen der Primärfeldkraftlinien in diesen Pfad zur Folge hat, so daß der Schweißstrom weiter geschwächt wird.The weakening of the influence of the primary field on the anchor should be done according to the subject matter of the invention in such a way that the Primary field gives the opportunity to evade the armature via a magnetic shunt. The result is the same as with the already mentioned activation of a magnetic one Resistance in this field; the primary field loses relative to the anchor opposing field in influence, d. H. the welding current becomes smaller. The magnetic conductivity of the Shunt path can be changed by adding one or more introduces variable air gaps. Enlarged by reducing these air gaps one the conductivity of the magnetic shunt, causing an increased displacement the primary force lines in this path result, so that the welding current is further weakened.

Damit zur Erzielung einer konstanten Leerlaufspannung trotz veränderlicher Stromstärke das Querfeld unbeeinflußt bleibt, wird erfindungsgemäß der Nebenschlußpfad von dem die Polspitzen durchfließenden magnetischen Kraftlinien weit genug entfernt gehalten.In order to achieve a constant open circuit voltage in spite of variable Current strength of the transverse field remains unaffected, according to the invention the shunt path far enough away from the magnetic lines of force flowing through the pole tips held.

Weiter wird vorgeschlagen, die Saugwirkung des magnetischen Nebenschlusses durch die Anordnung einer Saugwicklung auf dem Nebenschlußpfad, die vom Schweißstrom durchflossen wird, zu erhöhen. Diese Anordnung kann beispielsweise auch für die Ausbildung eines zweiten" Schweißstromregelbereichs, und zwar für kleine Stromstärken angewendet werden.It is also proposed to use the suction effect of the magnetic shunt by arranging a suction winding on the shunt path that is carried by the welding current is traversed to increase. This arrangement can also be used, for example, for the Formation of a second "welding current control range, specifically for small currents be applied.

Durch diese Art der Regelung der Schweißstromstärke von Gleichstrom-Querfeld-Hauptstrominaschinen wird außerdem der Vorteil erreicht, daß die Maschine drehrichtungsunabhängig betrieben werden kann und daß bei Parallelschaltung der Maschine mit anderen Schweißgeneratoren die Möglichkeit des Umpolens bei zu niedriger Spannung stark vermindert wird.With this type of control of the welding current intensity of direct current cross-field main current in machines the advantage is also achieved that the machine operates independently of the direction of rotation and that when the machine is connected in parallel with other welding generators the possibility of polarity reversal is greatly reduced if the voltage is too low.

In der Zeichnung sind einige Ausführungsbeispiele des Erfindungsgegenstand-es schematisch veranschaulicht.The drawing shows some exemplary embodiments of the subject matter of the invention illustrated schematically.

In Abb. i, welche einen Querschnitt durch eine solche Gleichstrom-Querfeld-Hauptstrommaschine zeigt, stellt i den Anker, 2 die Pole, 3 die um die Bolzen .4 drehbaren magnetischen Nebenschlußeisen dar, die durch eine mit Links- und Rechtsgewinde versehene, aus unmagnetischem Material bestehende und im Maschinengehäuse 8 gelagerte Spindel 5 auseinanderbewegtwerden können. Der Kraftlinienverlauf des Primärfeldes (Längsfeld) ist durch den Buchstaben a, der des Querfeldes durch b und derjenige des Gegenfeldes (Tertiärfeldes) durch c angedeutet. Mit a' ist der vom Primärfeld abgezweigte also unwirksam gewordene Kraftlinienteilfluß gekennzeichnet. Wird der Luftspalt 6 des Nebenschlußpfades durch Drehen des Handrades 7 sehr groß gemacht (s. Stellung 6'), so wird praktisch der ganze Primärfluß a auf den Anker wirksam sein; es wird also eine große Stromstärke durch die Maschine fließen. Mit Verringerung des Luftspajts werden immer mehr Kraftlinien des Primärfeldes in den magnetischen Nebenschluß abgedrängt, während das Ankergegenfeld nach wie vor wirksam bleibt. Die Folge davon ist, daß die Schweißstromstärke zurückgeht.In Fig. I, which shows a cross-section through such a direct current cross-field main current machine, i represents the armature, 2 the poles, 3 the magnetic shunt irons rotatable around the bolts non-magnetic material and mounted in the machine housing 8 spindle 5 can be moved apart. The line of force of the primary field (longitudinal field) is indicated by the letter a, that of the transverse field by b and that of the opposing field (tertiary field) by c. The partial flow of the force line branched off from the primary field, which has become ineffective, is marked with a '. If the air gap 6 of the shunt path is made very large by turning the handwheel 7 (see position 6 '), practically the entire primary flow a will be effective on the armature; so a great current will flow through the machine. As the air gap decreases, more and more lines of force in the primary field are pushed into the magnetic shunt, while the armature opposing field remains effective. The result is that the welding current decreases.

Wesentlich ist w-eiterliin. (laß (las Eisen des Nebenschlußpfades von den in der Pollücke durch den Luftraum gehenden magnetischen Kraftlinien b des Querfeldes genügend weit entfernt ist, um eine Beeinflussung des Querfel(Ls tuid damit auch der Leerlaufspannung zu vermeiden. Die Ausbildung und die Anordnung der magnetischen Nebenschlußeisen 3 sind in einigen :lusführungslieispielen in Abb. i bis :l ersichtlich.What is essential is w-eiterliin. (let (read iron of the shunt path of the magnetic lines of force b des going through the air space in the pole gap Transverse field is far enough away to affect the transverse field (Ls tuid thus also to avoid the no-load voltage. The training and arrangement of the magnetic shunt irons 3 are shown in some: Examples in Fig. i to: l can be seen.

Aus dem Verlauf der eingezeicliuetenKraftlinien geht klar hervor, (laß durch den einseitig angebrachten Nebenschluß, der bei Querfeldniaschinen übliche Kraftlinienverlauf keineswegs verzerrt wird, sofern nur die ,'lnsatzpuiikte der Streueisen nahe genug den Polschenkeln und weit genug von den Polspitzen angebracht sind. Hier(ltii-cli ergibt sich eine mechanisch äußerst einfach auszubildende Regeleinrichtung, ohne daß die :liiker(li-ehriclitung auf die Symmetrie der Kraftlinienverteilung einen Einfluß ausübt, wie dies z. I3. durch einen in der Nähe der Polspitzen eingebrachten einseitigen Nebenschluß der Fall wäre.From the course of the drawn lines of force it is clear that (Let through the shunt attached on one side, which is common with cross-country riveting machines The course of the lines of force is in no way distorted, provided that only the "starting points" Spreading iron placed close enough to the pole legs and far enough from the pole tips are. Here (ltii-cli the result is a mechanically extremely simple control device, without the: liiker (li-Ehriclitung on the symmetry of the force line distribution exerts an influence, as z. I3. by one introduced near the pole tips unilateral shunt would be the case.

Die Wirkung des magnetischen Nebenschlußpfades läßt sich noch ei-liölien durch eine auf dem Eisenteil des Nebenschlusses angebrachte und vom Schweißstrom in demjenigen Sinne durchflossene Wicklung 9, daß die Saug\\ irkung des Nebenschlußpfades noch unterstützt wird. Auch hierbei bleibt die Wicklung unbeeinflußt von der Ankerdrehrichtung, da der Schweißstrom in beiden Drehrichtungen des Ankers seine lZichtung beibehält. Eine solche Anordnung bei der auf dein Nebenschlußpfad eine vom Schweißstrom durchflossene Wicklung angeordnet ist, zeigt Abb. 2. Der Nebenschlußpfad ist hierbei mit zwei veränderlichen Luftspalten 6 versehen. Eine weitere \usführungsform, bei der drei veränderliche Luftspalte 6 vorhanden sind, ist in Abb. 3 schematisch dargestellt.The effect of the magnetic shunt path can still be avoided by one attached to the iron part of the shunt and by the welding current winding 9 through which it flows in the sense that the suction of the shunt path is still supported. Here, too, the winding remains unaffected by the direction of rotation of the armature, because the welding current maintains its direction in both directions of rotation of the armature. Such an arrangement in the case of a bypass path through which the welding current flows Winding is arranged, Fig. 2 shows. The shunt path is here with two variable air gaps 6 provided. Another embodiment where three variable air gaps 6 are present, is shown schematically in Fig. 3.

Selbstverständlich können die in Abb. i bis 3 dargestellten Regelarten auch mit Nebenschlußpfaden, die, wie beispielsweise in Abb.4 dargestellt, zu beiden Seiten der Pole angeordnet sind, ausgeführt werden.Of course, the types of control shown in Figs. I to 3 can be used also with shunt paths that, as shown for example in Fig. 4, lead to both Sides of the poles are arranged to be run.

In Abb.5 sind die Stromspannungs-Kennlinien (statische Charakteristik) des Generators nach der Erfindung veranschaulicht, aus welchem ersichtlich ist, daß die Leerlaufspannung für die verschiedenen mit dem Handrad eingestellten Stromstärken konstant bleibt.In Fig.5 the current-voltage characteristics (static characteristic) of the generator according to the invention illustrated, from which it can be seen that the open circuit voltage for the various currents set with the handwheel remains constant.

Ebenso wie zur Regelung der Schweißstromstärke kann diese Einrichtung auch zur Justierung bzw. zur Änderung der statischen Kennlinien des Querfeldgenerators verwendet werden.This device can also be used to regulate the welding current intensity also for adjusting or changing the static characteristics of the transverse field generator be used.

Claims

PATENT CLAIMS: i: Device for influencing the magnetic circuit of direct current arc welding generators of the transverse field type, characterized in that a magnetic shunt, which has a variable air gap in its path, is arranged to the armature in the vicinity of the pole legs, so that the transverse field force line course is not influenced will.

2. Device according to claim i, characterized ge-1 <denotes that the magnetic Nelienschlußpfade or paths between Poleshaft 'and pole shoe are branched off.

3. Device according to claim i, characterized characterized in that in said magnetic shunt path there are two or more Negative magnetic air gaps are arranged. 1 device according to claim i and 2, characterized. the arrangement of the magnetic shunt path only done on one side of the anchor. 5. Device according to claim i to 3, characterized characterized in that a magnetic shunt path is provided on both sides of the armature is provided. 6. Device for regulating the welding current intensity of direct current cross-field main current machines according to claim i to 3, characterized in that on the iron part of the magnetic Shunt a winding through which the welding current flows is applied, which causes an increased suction of the primary field force lines. ;. The application of the Device according to claims i to 5 for adjusting or changing the static Characteristic curves of the transverse field generator.